Лекція 10. Вітаміни
2. Класифікація вітамінів 1. Водорозчинні вітаміни. До цієї групи відносять вітаміни С, Р, В1, В2, В3, ВС, В6, В12, РР, Н. 2. Жиророзчинні вітаміни: А, Д, Е, К. Більшість водорозчинних вітамінів має надходити регулярно з їжею, так як вони швидко виводяться або руйнуються в організмі. Жиророзчинні вітаміни можуть депонуватися в організмі. Крім того, вони погано виводяться, тому іноді при надлишку жиророзчинних вітамінів спостерігаються гіпервітаміноз - захворювання, пов'язані з інтоксикацією організму високими дозами жиророзчинних вітамінів. Такі захворювання описані для вітамінів А і Д. Для більшості вітамінів відомо, що їх похідні входять до складу коферментів і простетичних груп ферментів. Для деяких вітамінів (вітамін С) достеменно відомо, в яких реакціях вони беруть участь, але коферментна функція поки що не відкрита.
3. Вітамін А (ретинол, антиксерофтальмічний)Необхідно знати формулу вітаміну А. Найбільш рання та специфічна ознака гіповітамінозу А – гемералопія (куряча сліпота) – порушення сутінкового зору. Виникає через нестачу зорового пігменту – родопсину. Родопсин містить як активну групу ретиналь (альдегід вітаміну А) - знаходиться в паличках сітківки. Ці клітини (палички) сприймають світлові сигнали низької інтенсивності. Родопсин = опсин (білок) + цис-ретиналь. При збудженні родопсину світлом, цис-ретиналь, в результаті ферментативних перебудов усередині молекули переходить у повністю-транс-ретиналь (На світлі). Це призводить до конформаційної перебудови всієї молекули родопсину. Родопсин дисоціює на опсин і транс-ретиналь, що є пусковим механізмом, що збуджує в закінченнях зорового нерва імпульс, який потім передається в мозок. У темряві, в результатіферментативних реакцій транс-ретиналь знову перетворюється на цис-ретиналь і, з'єднуючись з опсином, утворює родопсин. Вітамін А також впливає на процеси росту та розвитку покривного епітелію. Тому при авітамінозі спостерігається ураження шкіри, слизових оболонок та очей, яке проявляється у патологічному зроговенні шкіри та слизових. У хворих розвивається ксерофтальмія – сухість рогової оболонки ока, тому що відбувається закупорка слізного каналу внаслідок ороговіння епітелію. Так як око перестає омиватися сльозою, яка має бактерицидну дію, розвиваються кон'юнктивіти, виразка та розм'якшення рогівки - кератомаляція. При авітамінозі А може бути також ураження слизової шлунково-кишкового тракту, дихальних та сечостатевих шляхів. Порушується стійкість усіх тканин до інфекцій. При розвитку авітамінозу в дитинстві - затримка росту. В даний час показано участь вітаміну А в захисті мембран клітин від окислювачів - тобто вітамін А має антиоксидантну функцію. Вітамін А запасається в печінці. Харчові джерела - печінка морських риб та ссавців, жовток яєць, незбиране молоко, риб'ячий жир. Овочі та фрукти червоно-жовтогарячого кольору (томати, морква та ін.) містять багато каротину - водорозчинного попередника вітаміну А, що має в молекулі 2 іононових кільця. при порушенні жовчовидільної функції печінки, тобто при захворюваннях, при яких порушується всмоктування жиру. Високі дози вітаміну А можуть призводити до токсичних ефектів. Характерні прояви гіпервітамінозу - запалення очей, гіперкератоз, випадання волосся, диспептичні явища.
4. Вітамін Д(холекальциферол, антирахітний)Сам вітамін Д не має вітамінної активності, але він служить попередником 1,25-дигідрокси-холекальциферолу (1,25-дигідроксивітаміну Д3). оксигруппа в положенні 25, а потім у нирках - оксигруппа в положенні 1. З нирок активний вітамін Д3 переноситься в інші органи і тканини - головним чином тонкий кишечник і в кістки, де вітамін Д бере участь у регуляції обміну Са і Р. Нестача вітаміну Д призводить до розвитку порушень фосфорно-кальцієвого обміну та процесів окостеніння. В результаті у дітей розвивається рахіт, пов'язаний з недоліком Са і Р. Характерні ознаки рахіту - остеомаляція ("розм'якшення" кісток - запізнення окостеніння), запізнення закриття тім'ячків, деформації грудної клітки, хребта, кінцівок. У таких дітей знижений м'язовий тонус, спостерігається дратівливість, пітливість, випадання волосся. У дорослих при нестачі вітаміну Д спостерігається остеопороз - розрідження кісткової тканини в результаті вимивання солей кальцію зі скелета. Потреба у вітаміні Д підвищується у вагітних. 3>За сприятливих умов вітамін Д може синтезуватися в організмі людини з попередника - 7-дегідроголестерину під дією ультрафіолетових променів (фотохімічна реакція) в результаті розриву зв'язку в кільці В. Харчові джерела - риба, риб'ячий жир, печінка, вершкове масло, жовток яєць. Добова доза вітаміну Д3 - 10-20 мкг. Високі дози вітаміну Д (понад 1,5 мг на добу) вкрай токсичні. При гіпервітамінозі, крім інтоксикації, спостерігається відкладення гідроксіапатиту в деяких внутрішніх органах (кальцифікація нирок, кровоносних судин).
5. Вітамін К (філлохінон)Вітамін К необхідний для нормального синтезу протромбіну (фактор II) -попередника одного з білків системи згортання – тромбіну. Тромбін - це фермент, який каталізує реакцію перетворення фібриногену на фібрин - основу кров'яного згустку при активації системи розгортання крові. При нестачі вітаміну К синтезується дефектна молекула протромбіну та інших факторів згортання крові. Причина - порушення ферментативного карбоксилювання глутамінової кислоти, необхідної для зв'язування Са 2+ білками системи згортання. Основний прояв недостатності - порушення згортання крові, в результаті якого відбуваються мимовільні паренхіматозні та капілярні кровотечі. олія та ін рослинні олії. Вітамін К також синтезується мікрофлорою кишечника, тому одна з причин гіповітамінозів при нестачі вітаміну в їжі - дизбактеріоз кишечника (наприклад, при антибіотикотерапії). можуть супроводжуватись тривалою кровотечею. тромбозів, так як антивітаміни К здатні знижувати кількість протромбіну в крові. Добова потреба точно не встановлена, так як вітамін синтезується мікрофлорою. Вважають, що на добу потреба близько 1 мг. Є антиоксидантом. При недостатності вітаміну Е – дегенеративні зміни у печінці, порушення функцій біологічних мембран.Вітамін Е оберігає ліпіди клітинних мембран від окислення активними формами кисню. Авітаміноз проявляється при дуже тривалому голодуванні або при стійкому порушенні жовчовидільної функції печінки (порушення всмоктування жирів). При цьому спостерігаються лущення шкіри, м'язова слабкість, стерильність – порушення функції розмноження. Оскільки вітамін Е широко поширений у природі (рослинні олії, насіння пшениці та ін. злаків, вершкове масло), то авітаміноз зустрічається рідко. Добова потреба - близько 10-30 мг.
7. Вітамін Р (рутин, вітамін проникності)Біологічна роль - стабілізація основної речовини сполучної тканини шляхом інгібування ферменту гіалуронідази. При нестачі вітаміну Р у людей підвищується проникність кровоносних судин, що супроводжується крововиливами та кровотечами. Вітамін Р посилює дію вітаміну С (знижує потребу в ньому) Харчові джерела: зелені овочі та фрукти, шкірка лимона. Добова потреба - не встановлена.
10. Вітамін Н (біотин)У складі молекули біотину є імідазолове та тіоефірне кільця, до них приєднаний радикал - валеріанова кислота. Вітамін Н входить до складу ферментів карбоксилаз: Ацетил-КоА-карбоксилази, піруваткарбоксилази та інших. Всмоктування біотину в кишечнику перешкоджає овидин – білок, що міститься у сирих яйцях. При термічній обробці яєць відбувається днатурація овідину. При авітамінозі спостерігаються дерматити, ураження нігтів, анемія. Синтезується мікрофлорою кишечника. Авітамінози, пов'язані з нестачею фолієвої кислоти (Вc), пантотенової кислоти (В3), біотину (Н), піридоксину (В6), кобаламіну (В12) зустрічаються дуже рідко, оскільки ці вітаміни, так само, як та вітамін К, синтезуються мікрофлорою кишечника. Авітамінозиспостерігаються при дисбактеріозі кишечника, при незвичайній дієті або при порушенні всмоктування з кишечника.